Теплотехнический расчёт

Кирпичная стена в полтора метра толщиной не спасает от промерзания, а тонкая каркасная панель с правильным утеплителем – спасает. Разница объясняется одним параметром: сопротивлением теплопередаче. Теплотехнический расчёт показывает, хватает ли этого сопротивления конструкции, не промёрзнет ли стена и не накопит ли влагу.

Расчёт нужен при проектировании дома, утеплении существующих стен, выборе толщины минваты или пенополистирола, а также для прохождения экспертизы. Ниже – формулы, порядок действий и разбор примера.

Калькулятор выше собирает конструкцию послойно: для каждого слоя задаётся материал, толщина и теплопроводность. По выбранному населённому пункту подставляются климатические параметры, считается ГСОП, фактическое и требуемое сопротивление теплопередаче, а также положение точки росы. Результат показывает, проходит ли стена по норме и какой толщины утеплитель нужен.

Что такое теплотехнический расчёт

Теплотехнический расчёт – это проверка ограждающей конструкции (стены, кровли, пола, перекрытия) на способность удерживать тепло и не накапливать влагу. Главный результат – сравнение фактического сопротивления теплопередаче с нормируемым.

Сопротивление теплопередаче R – величина, обратная теплопотерям. Чем оно выше, тем меньше тепла уходит наружу. Измеряется в (м²·°C)/Вт.

Расчёт ведут по действующим нормам – на 2026 год это СП 50.13330 «Тепловая защита зданий» и СП 131.13330 «Строительная климатология». Уточняйте актуальную редакцию документов, так как они периодически обновляются.

Как считается сопротивление теплопередаче

Конструкция состоит из слоёв: штукатурка, кладка, утеплитель, облицовка. Сопротивление каждого слоя считают по формуле:

R слоя = δ / λ

где:

• δ – толщина слоя в метрах;
• λ – расчётная теплопроводность материала, Вт/(м·°C).

Полное сопротивление конструкции складывается из слоёв и сопротивлений теплоотдаче поверхностей:

R₀ = 1/αint + R₁ + R₂ + … + 1/αext

где:

• αint – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, обычно 8,7 Вт/(м²·°C) для стен;
• αext – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, около 23 Вт/(м²·°C) для стен на открытом воздухе.

Для реальных стен с каркасом, перемычками и швами результат умножают на коэффициент теплотехнической однородности r (от 0,7 до 0,95) – он учитывает мостики холода.

Как определить требуемое сопротивление теплопередаче

Норматив привязан к климату через градусо-сутки отопительного периода (ГСОП):

ГСОП = (tв − tот) · zот

где:

• tв – расчётная температура внутреннего воздуха, обычно 20–22 °C;
• tот – средняя температура отопительного периода для города;
• zот – продолжительность отопительного периода в сутках.

Требуемое сопротивление считают по формуле:

Rтр = a · ГСОП + b

Коэффициенты a и b берут из таблицы СП 50.13330 для конкретного типа конструкции (стена, покрытие, перекрытие над подвалом).

Ориентировочные базовые значения Rтр для жилых зданий средней полосы России:

Точные цифры зависят от региона – для северных городов норматив выше.

Разбор примера: стена из газобетона с утеплением

Дано: дом в средней полосе, ГСОП ≈ 4 400 °C·сут, требуемое сопротивление стены Rтр = 3,2 (м²·°C)/Вт.

Конструкция изнутри наружу:

1. Штукатурка цементная, 20 мм, λ = 0,93 → R = 0,02 / 0,93 = 0,02
2. Газобетон D500, 300 мм, λ = 0,16 → R = 0,30 / 0,16 = 1,88
3. Минеральная вата, толщину подбираем, λ = 0,042
4. Облицовочный кирпич, 120 мм, λ = 0,70 → R = 0,12 / 0,70 = 0,17

Сопротивления поверхностей: 1/8,7 + 1/23 = 0,115 + 0,043 = 0,16

Без утеплителя: R = 0,16 + 0,02 + 1,88 + 0,17 = 2,23 – норматив не проходит.

Нужный вклад утеплителя: 3,2 − 2,23 = 0,97 (м²·°C)/Вт.

Толщина минваты: δ = R · λ = 0,97 · 0,042 = 0,041 м ≈ 41 мм.

С округлением вверх и запасом берём плиту 50 мм. Итоговое сопротивление с этим слоем составит около 3,42 (м²·°C)/Вт – норматив выполнен.

Зачем считать точку росы

Тепловой расчёт показывает, тепло ли в доме. Расчёт влаги – не сгниёт ли стена. Точка росы – температура, при которой пар в толще конструкции превращается в воду.

Опасный сценарий: точка росы попадает внутрь утеплителя. Минвата намокает, теплопроводность растёт, утепление перестаёт работать, появляется плесень.

Правила, которые убирают проблему:

• слои располагают так, чтобы паропроницаемость росла изнутри наружу – пар свободно выходит, а не запирается;
• утеплитель ставят снаружи несущей стены, сдвигая точку росы в его внешнюю часть или за пределы конструкции;
• при необходимости с тёплой стороны монтируют пароизоляцию, с холодной оставляют вентзазор.

Точную проверку ведут по сопротивлению паропроницанию Rп каждого слоя (δ / μ, где μ – коэффициент паропроницаемости) и сравнивают с требуемыми значениями по СП 50.13330.

Частые ошибки в расчётах

• Берут λ из паспорта в сухом состоянии. В стене материал работает во влажном режиме – нужна λА или λБ по условиям эксплуатации, а не лабораторная λ₀.
• Игнорируют мостики холода. Деревянный каркас, бетонные перемычки и металлические крепления снижают реальное сопротивление на 10–30%.
• Считают только теплозащиту. Стена по теплу проходит, но без проверки влаги через пару лет утеплитель отсыревает.
• Завышают плотность утеплителя «на всякий случай». Чем плотнее минвата, тем выше её теплопроводность – лишний вес не всегда даёт лучшую теплозащиту.
• Используют норматив соседнего региона. ГСОП Москвы и Сочи отличаются кратно, как и требования к толщине утеплителя.

Онлайн-расчёт носит оценочный характер; для проектной документации обращайтесь в организацию с допуском СРО.